FR2634824A1 - METHOD FOR REGULATING THE WEALTH OF AN AIR-FUEL SUPPLY MIXTURE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF CLOSED LOOP TYPE, WITHOUT EXPLOITATION OF PHYSICAL MEASUREMENT OF WEALTH - Google Patents
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Abstract
Le procédé consiste à déterminer un temps d'injection ti de commande de l'ouverture d'un injecteur de carburant, en ajoutant à une composante statique tis de ce temps, une correction dynamique DELTAtidn échantillonnée dont la mesure est donnée par une combinaison linéaire d'au moins une des valeurs DELTAtidn - k des corrections dynamiques effectuées aux instants d'échantillonnage immédiatement antérieurs et des écarts en - k de richesse estimés par rapport à une richesse de consigne Rc, mesurés à l'instant courant et à au moins un instant d'échantillonnage immédiatement antérieur. Application à la régulation de richesse d'un mélange air-carburant en cas de panne d'une sonde à oxygène placée dans les gaz d'échappement du moteur.The method consists in determining an injection time ti for controlling the opening of a fuel injector, by adding to a static component tis of this time, a sampled dynamic correction DELTAtidn whose measurement is given by a linear combination d 'at least one of the DELTAtidn - k values of the dynamic corrections made at the immediately preceding sampling instants and of the estimated richness differences in - k with respect to a setpoint richness Rc, measured at the current instant and at least one instant immediately prior sampling. Application to the regulation of richness of an air-fuel mixture in the event of failure of an oxygen sensor placed in the engine exhaust gases.
Description
La présente invention est relative à un procédé de régulation de laThe present invention relates to a method for regulating the
richesse d'un mélange air-carburant d'alimentation d'un moteur à combustion interne et, plus particulièrement, à un tel procédé du type "boucle fermée", sans exploitation d'aucune mesure physique de richesse, conçu pour se substituer à un procédé de régulation en boucle' fermée d'un tel moteur à partir d'un signal fourni par une sonde à oxygène placée dans les gaz d'échappement de ce moteur, à la suite d'une panne the richness of an air-fuel feed mixture of an internal combustion engine and, more particularly, to such a "closed-loop" type process, without the use of any physical measure of richness, designed to replace a closed loop control method of such a motor from a signal provided by an oxygen sensor placed in the exhaust gas of this engine, following a failure
temporaire ou définitive de cette sonde. temporary or definitive of this probe.
On connaît des procédés de régulation de richesse d'un mélange aircarburant par modulation d'un temps (ou durée) d'ouverture d'injecteur de carburant à l'aide d'un terme multiplicatif, cette régulation étant ajustée de manière à créer une oscillation régulière et continue du rapport air/carburant autour d'une valeur nominale. Que les gaz d'échappement du moteur passent ou non dans un pot catalytique qui limite la pollution de l'environnement par Processes for regulating the richness of an air-fuel mixture by modulation of a fuel injector opening time (or duration) using a multiplicative term are known, this regulation being adjusted so as to create a regular and continuous oscillation of the air / fuel ratio around a nominal value. Whether or not the engine exhaust passes into a catalytic converter that limits environmental pollution by
ces gaz d'échappement, la modulation du rapport air- these exhaust gases, the modulation of the air-
carburant est optimisée, éventuellement par rapport aux caractéristiques de ce pot, au moyen de deux types de correction, proportionnelle et intégrale, introduites dans le calcul du temps d'ouverture des injecteurs fuel is optimized, possibly with respect to the characteristics of this pot, by means of two types of correction, proportional and integral, introduced in the calculation of the opening time of the injectors
équipant le moteur à réguler.equipping the motor to regulate.
Ces corrections sont généralement calculées au point mort haut du cylindre concerné du moteur. Il en résulte qu'on ne maîtrise pas correctement la fréquence des oscillations du rapport air-carburant car celle-ci dépend du régime du moteur. De même l'amplitude de ces oscillations ne peut être correctement contrôlée car elle dépend de l'amplitude des corrections calculées et appliquées et, du fait que les corrections sont calculées systématiquement au point mort haut, il n'est pas possible de tenir compte de la dynamique du système, ce qui provoque une perte dans les informations à traiter et donc une moindre précision des calculs utilisés pour le contrôle de l'amplitude des oscillations de la richesse du mélange. On décrit dans la demande de brevet français déposée ce Jour par la demanderesse et intitulée "Procédé et dispositif de régulation de la richesse d'un mélange air-carburant d'alimentation d'un moteur à combustion interne" un procédé de régulation de richesse à boucle fermée, exploitant un signal délivré par une sonde à oxygène placée dans les gaz d'échappement du moteur, qui permet de maîtriser complètement la fréquence et l'amplitude des oscillations de la richesse, en rendant celles-ci indépendantes du régime du moteur. Le procédé met en oeuvre une loi de régulation de richesse présentant un caractère- récurrent, c'est-à-dire dépendant des états antérieurs des mesures de richesse et des valeurs des corrections précédentes du temps d'ouverture These corrections are generally calculated at the top dead center of the cylinder concerned of the engine. As a result, the frequency of oscillation of the air-fuel ratio is not properly controlled because it depends on the engine speed. Similarly, the amplitude of these oscillations can not be properly controlled because it depends on the magnitude of the corrections calculated and applied and, since the corrections are systematically calculated at the top dead center, it is not possible to take account of the dynamics of the system, which causes a loss in the information to be processed and therefore a lower precision of the calculations used for the control of the amplitude of the oscillations of the richness of the mixture. In the French patent application filed this day by the Applicant and entitled "Method and device for regulating the richness of an air-fuel supply mixture of an internal combustion engine", a method of regulating the closed loop, using a signal delivered by an oxygen sensor placed in the exhaust gas of the engine, which allows to completely control the frequency and amplitude of the oscillations of wealth, making them independent of the engine speed. The method implements a wealth regulation law having a recursive character, that is to say dependent on the previous states of the wealth measurements and the values of the previous corrections of the opening time.
des injecteurs.injectors.
Que l'on utilise un procédé de régulation à correction proportionnelle et intégrale ou à loi de régulation récurrente, une panne du -dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est toujours à craindre. Très souvent la panne trouve son origine dans une défaillance de la sonde à oxygène utilisée, du fait que ce détecteur est placé dans un environnement particulièrement agressif Whether a proportional and integral correction method or a recurrent regulation law is used, a failure of the device for the implementation of the method is still to be feared. Very often the fault is caused by a failure of the oxygen sensor used, because this detector is placed in a particularly aggressive environment
constitué par les gaz d'échappement du moteur. constituted by the exhaust gases of the engine.
Il convient alors de prévoir des moyens permettant d'assurer une commande convenable de la richesse du mélange air-carburant, en cas de panne de la régulation de richesse normalement utilisée à cet effet et, plus particulièrement, en cas de panne de la sonde Aà It is then necessary to provide means to ensure proper control of the richness of the air-fuel mixture, in case of failure of the wealth control normally used for this purpose and, more particularly, in case of failure of the Aa probe.
oxygène utilisée dans cette régulation. oxygen used in this regulation.
La présente invention a donc pour but de fournir un The present invention therefore aims to provide a
procédé de régulation de la richesse d'un mélange air- method of regulating the richness of an air-mixture
carburant d'alimentation d'un moteur à combustion interne conçu pour fonctionner en l'absence d'informations de richesse délivrées par une sonde à oxygène placée dans les gaz d'échappement du moteur. Ce procédé pourra alors fonctionner de manière indépendante ou se substituer à un procédé de régulation de richesse faisant appel & ces informations de richesse, en cas de panne temporaire ou feed fuel for an internal combustion engine designed to operate in the absence of richness information delivered by an oxygen sensor placed in the engine exhaust. This process can then operate independently or substitute for a wealth regulation method using these wealth information, in case of temporary failure or
définitive de cette sonde à oxygène. definitive of this oxygen probe.
La présente invention a aussi pour but de fournir un tel procédé capable d'établir un contrôle continu de la richesse du mélange, à partir d'une valeur de richesse de consigne qui peut être différente de celle correspondant à The present invention also aims to provide such a method capable of establishing a continuous control of the richness of the mixture, from a value of reference value which may be different from that corresponding to
la stoechiométrie, dans certaines conditions de conduite. stoichiometry, under certain driving conditions.
La présente invention a encore pour but de fournir un tel procédé bien protégé des perturbations et autorisant la mise en oeuvre de corrections réparties par type de corrections, de manière à réduire le temps de Another object of the present invention is to provide such a method which is well protected from disturbances and allows the implementation of corrections distributed by type of corrections, so as to reduce the time required for
calcul de ces corrections.calculation of these corrections.
On atteint ces buts de l'invention avec un procédé de régulation de la richesse d'un mélange air-carburant d'alimentation d'un moteur à combustion interne, du type boucle fermée, par commande du temps d'ouverture d'un injecteur de carburant, ce temps d'ouverture étant constitué par au moins la somme d'un temps d'injection statique et d'une correction dynamique du temps d'injection, procédé caractérisé en ce que, pour former un signal représentatif de cette correction, on réalise une estimation de la richesse instantanée du mélange à l'aide d'un modèle de la réponse du moteur à un signal représentatif de ce temps d'ouverture, on échantillonne l'écart de cette richesse à une richesse de consigne, on traite l'écart échantillonné dans un correcteur à sortie échantillonnée en synchronisme avec l'échantillonnage de l'écart de richesse pour former un signal atid représentatif de la correction dynamique du temps d'injection, la mesure échantillonnée atid, de ce signal à l'instant d'échantillonnage n prenant la forme d'une combinaison linéaire d'au moins une des valeurs àtid._ k des corrections dynamiques effectuées aux instants d'échantillonnage immédiatement antérieurs et des écarts de richesse estimés 6n-k mesurés à l'instant courant et à au moins un instant d'échantillonnage immédiatement antérieur. L'instant d'échantillonage (n-k) le plus lointain pris en compte dans cette fonction linéaire définit l'ordre de la commande ainsi obtenue. Suivant une première mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, dite du premier ordre, la mesure Atid, du signal échantillonné représentatif de la correction dynamique du temps d'injection est de la forme: These objects of the invention are achieved with a method of regulating the richness of an air-fuel mixture for supplying an internal combustion engine, of the closed-loop type, by controlling the opening time of an injector of fuel, this opening time consisting of at least the sum of a static injection time and a dynamic correction of the injection time, characterized in that, to form a signal representative of this correction, an estimate of the instantaneous richness of the mixture is made using a model of the response of the engine to a signal representative of this opening time, the difference of this richness is sampled at a setpoint richness, treated the sampled deviation in a sampled output corrector in synchronism with the sampling of the difference in richness to form a signal atid representative of the dynamic correction of the injection time, the sampled measurement atid, of this signal at the sampling instant n taking the form of a linear combination of at least one of the values attid._ k of the dynamic corrections performed at the immediately preceding sampling instants and the measured 6n-k estimated richness differences at the current time and at least one sampling instant immediately before. The most distant sampling time (n-k) taken into account in this linear function defines the order of the command thus obtained. According to a first implementation of the first-order method according to the invention, the measurement Atid of the sampled signal representative of the dynamic correction of the injection time is of the form:
6tid. -ttid-1 + W (eh en -6tid. -ttid-1 + W (eh in -
o X et sont des constantes ajustées en fonction de la dynamique souhaitée pour la régulation, et e 1, les mesures des écarts de richesse estimés aux o X and are constants adjusted according to the desired dynamics for the regulation, and e 1, the measurements of the differences of richness estimated at the
instants d'échantillonnage n et n-l. sampling instants n and n-1.
Suivant une deuxième mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, dite du deuxième ordre,la mesure àtidn du signal échantillonné représentatif de la correction dynamique du temps d'injection est de la forme: Atid. = a tidn 1 + P tidn 2 + goen + g1en- 1 + g2 en 2 o a, P, go, g1, g2 sont des constantes ajustées en fonction de la dynamique souhaitée pour la régulation, en, e.1, e. -2 sont des mesures des écarts de richesse According to a second implementation of the method according to the invention, said second order, the measurement atidn of the sampled signal representative of the dynamic correction of the injection time is of the form: Atid. = a tidn 1 + P tidn 2 + goen + g1en- 1 + g2 in 2 oa, P, go, g1, g2 are constants adjusted according to the desired dynamics for regulation, in, e.1, e. -2 are measures of wealth disparities
estimés aux instants d'échantillonnage n, n-l, et n-2. estimated at sampling instants n, n-1, and n-2.
Le temps d'injection statique tisn auquel s'ajoute la correction dynamique Atidn introduit quant à lui une valeur estimée de la commande d'injection en régime permanent avec des corrections dues à certaines conditions de fonctionnement du moteur: correction de ralenti, de réattelage d'un compresseur d'air ou autre appareil The static injection time tisn to which is added the dynamic correction Atidn introduces meanwhile an estimated value of the steady state injection control with corrections due to certain engine operating conditions: correction of idling, of re-coupling of 'an air compressor or other device
auxiliaire, d'altitude, etc...auxiliary, altitude, etc ...
D'autres corrections sont appliquées à la valeur de consigne de la richesse du mélange pour tenir compte d'autres conditions de fonctionnement du moteur: fonctionnement à pleine charge, à froid, en accélération Other corrections are applied to the setpoint of the mixture richness to take into account other operating conditions of the engine: operation at full load, cold, acceleration
ou en décélération, etc...or in deceleration, etc.
Des corrections peuvent être appliquées aussi au gain statique du modèle de la réponse du moteur pour tenir compte de certains paramètres de fonctionnement du moteur, vitesse, pression d'admission, température de l'air, du Corrections can also be applied to the static gain of the engine response model to account for certain parameters of engine operation, speed, intake pressure, air temperature,
liquide de refroidissement, etc...coolant, etc ...
D'autres caractéristiques de la présente invention Other features of the present invention
apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre will appear on reading the following description
et à l'examen de la figure unique qui représente un diagramme fonctionnel du procédé de régulation suivant l'invention. Par hypothèse, le procédé suivant l'invention ne peut faire appel à un signal représentatif de la richesse réelle du mélange air-carburant tel que celui délivré par une sonde à oxygène, couramment appelée "sonde ", placée and examining the single figure which represents a functional diagram of the control method according to the invention. By hypothesis, the process according to the invention can not use a signal representative of the real richness of the air-fuel mixture such as that delivered by an oxygen probe, commonly called a "probe", placed
dans les gaz d'échappement du moteur. in the engine exhaust.
Suivant la présente invention, on remplace la mesure de richesse que l'on peut obtenir à partir du signal délivré par une sonde à oxygène, par estimation de cette richesse, et substitution de cette estimation à la mesure de richesse normalement fournie par la sonde dans un procédé derégulation fonctionnant en boucle fermée, de manière à conserver les avantages que l'on tire d'un tel fonctionnement en matière de stabilité et de dynamique. Il s'agit là en fait d'une Npseudo-régulation" en boucle fermée puisque la mesure de richesse utilisée n'est pas une mesure physique mais seulement une estimation calculée & partir d'une modélisation du procédé, comme on le According to the present invention, the measure of richness that can be obtained from the signal delivered by an oxygen probe is replaced by estimating this richness, and substituting this estimate for the measurement of richness normally provided by the probe in a closed-loop regulating process, so as to retain the advantages of such stability and dynamic operation. This is in fact a Npseudo-regulation "in closed loop since the measurement of wealth used is not a physical measurement but only an estimate calculated from a modeling of the process, as it is
décrira en plus de détail dans la suite. will describe in more detail later.
Ainsi, en référence à la figure unique du dessin annexé, fait-on usage dans la présente invention d'un modèle [de référence représentatif de la relation dynamique entre la richesse du mélange et un temps (ou durée) d'ouverture d'un injecteur de carburant utilisé pour constituer le mélange air-carburant brûlé dans un moteur M & combustion interne, mélange dont la richesse Thus, with reference to the single figure of the appended drawing, is it used in the present invention a model [reference representative of the dynamic relationship between the richness of the mixture and a time (or duration) of opening a fuel injector used to form the air-fuel mixture burned in an engine M & internal combustion, mixture whose wealth
est régulée par le procédé suivant l'invention. is regulated by the process according to the invention.
Si l'on désigne par: Rc, une richesse de consigne fixée pour le mélange air-carburant, R, la richesse instantanée du mélange, estimée à l'aide du modèle, il apparait sur le diagramme fonctionnel de la figure que l'écart de richesse estimé: e = Rc- R est échantillonné en E1 avec une période d'échantillonnage constante Te, traité dans un correcteur C qui délivre un signal représentatif de la correction dynamique du temps d'injection 6tid lui-même ajouté à un temps d'injection "statique" estimé tis, la somme ti étant échantillonnée en E2, en synchronisme avec l'échantillonnage El. Le signal ti est représentatif d'un temps d'injection résultant effectif, utilisé avec le modèle_ pour l'établissement de la richesse estimée R. Suivant une mise en oeuvre préférée de la présente invention le correcteur C utilisé est un correcteur numérique. La modélisation du moteur exige la détermination d'un modèle dynamiqueM(p) tel que: _K (p) = Gs.Md(p) (1) o Gs est le gain statique du modèle en régime stabilisé, Md(p) caractérise la dynamique de la réponse de la richesse R en fonction du signal de commande ti, If we denote by: Rc, a fixed setpoint richness for the air-fuel mixture, R, the instantaneous richness of the mixture, estimated using the model, it appears on the functional diagram of the figure that the difference of estimated richness: e = Rc-R is sampled in E1 with a constant sampling period Te, processed in a corrector C which delivers a signal representative of the dynamic correction of the injection time 6 itself added to a time of 'static' injection estimated tis, the sum ti being sampled in E2, in synchronism with the sampling El. The signal ti is representative of an effective resultant injection time, used with the model for the establishment of the wealth According to a preferred embodiment of the present invention, the corrector C used is a digital corrector. Motor modeling requires the determination of a dynamic modelM (p) such that: _K (p) = Gs.Md (p) (1) where Gs is the static gain of the steady-state model, Md (p) characterizes the dynamic of the response of the richness R according to the control signal ti,
p, l'opérateur de Laplace.p, the Laplace operator.
En régime permanent on a: R = Gs.ti avec: ti K.R.R, o K est un coefficient caractéristique du moteur et des conditions de fonctionnement, R est la richesse souhaitée du mélange, fixée à R = 1 In steady state we have: R = Gs.ti with: ti K.R.R, where K is a characteristic coefficient of the engine and operating conditions, R is the desired richness of the mixture, set at R = 1
RF le coefficient de remplissage.RF the fill factor.
On démontre que: Gs = l/K(N,Pr).g0(Pr) o N est la vitesse, ou régime, du moteur, Pr la pression au collecteur d'admission du moteur, go = a. [Pr + p0], It is shown that: Gs = 1 / K (N, Pr) .g0 (Pr) where N is the speed, or speed, of the engine, Pr the pressure at the intake manifold of the engine, go = a. [Pr + p0],
ao et po des constantes.ao and po constants.
Des mesures réalisées sur le moteur au banc permettent d'établir une cartographie dans le système pression Pr/vitesse N, des valeurs du coefficient K. L'échantillonnage de l'expression (1) ci-dessus du modèle dynamique donne: Z[BoM(p)J - Gs.Md(Z) o Md(Z) est la transformée en Z du modèle dynamique, Bo la fonction "bloqueur d'ordre zéro" introduite par Measurements made on the engine on the bench make it possible to establish a map in the pressure system Pr / speed N, values of the coefficient K. The sampling of the expression (1) above of the dynamic model gives: Z [BoM (p) J - Gs.Md (Z) where Md (Z) is the Z transform of the dynamic model, Bo the "zero order blocker" function introduced by
l'échantillonnage.sampling.
Le modèle Md(Z) est alors un modèle récurrent qui permet d'estimer la richesse instantanée à l'instant d'échantillonnage n en fonction du temps d'injection effectif ti.: Rn = Gs(N,Pr). Md(Z).ti, ce qui donne l'écart de richesse échantillonné: e. Rc - R. GrAce au procédé suivant l'invention, il est possible de donner toute valeur choisie A la richesse de consigne. On pourra par exemple fixer: Rc - i pour un fonctionnement en dépollution, Rc > 1 en période d'accélération, Rc < 1 pour un fonctionnement avec un mélange The Md (Z) model is then a recurrent model that makes it possible to estimate the instantaneous richness at the sampling instant n as a function of the actual injection time ti .: Rn = Gs (N, Pr). Md (Z) .ti, which gives the sampled richness gap: e. With the method according to the invention, it is possible to give any value chosen to the setpoint richness. For example, it will be possible to fix: Rc-i for a depollution operation, Rc> 1 during an acceleration period, Rc <1 for an operation with a mixture
"pauvre", également A des fins de dépollution. "poor", also for the purpose of depollution.
Si un pot catalytique est associé au moteur pour traiter les gaz d'échappement, on sait qu'un bon fonctionnement de ce pot catalytique demande une oscillation de la richesse du mélange. A cette fin, suivant l'invention, on programme une variation périodique en fonction du temps de la richesse de consigne Rc, sous la forme d'un signal carré, par exemple, alternatif de If a catalytic converter is associated with the engine to treat the exhaust gas, it is known that a good operation of this catalytic converter requires an oscillation of the richness of the mixture. For this purpose, according to the invention, a periodic variation as a function of time of the setpoint richness Rc is programmed in the form of a square signal, for example, an alternating signal.
part et d'autre de la valeur moyenne souhaitée. on both sides of the desired average value.
Si on note C(Z) la transformée en Z de la fonction de transfert du correcteur C utilisé dans la présente invention on a: If we denote by C (Z) the Z-transform of the transfer function of the corrector C used in the present invention, we have:
t tid ' - C( Z).e.t t '- C (Z) .e.
et le temps d'injection effectif, échantillonné, est donné par: A and the actual injection time, sampled, is given by: A
tin tis. +Atid.tin tis. + Atid.
o tisn est le temps d'injection statique estimé qui introduit des corrections éventuelles telles que: - une correction de régime de ralenti, - une correction de couplage au moteur d'un compresseur d'air formant une partie d'un dispositif de climatisation alimenté en énergie mécanique par le moteur, o tisn is the estimated static injection time which introduces possible corrections such as: - an idle speed correction, - a coupling correction to the engine of an air compressor forming part of a powered air conditioning device in mechanical energy by the engine,
- une correction d'altidude.- a correction of altidude.
Bien entendu, la dynamique en boucle fermée sera caractérisée par l'équation caractéristique du système: i + C(Z).Gs.Md(Z) O- 0 Des mesures sur banc de la richesse du mélange en fonction du temps d'injection permettent d'identifier le Of course, the closed-loop dynamics will be characterized by the characteristic equation of the system: i + C (Z) .Gs.Md (Z) O- 0 Bank measurements of the richness of the mixture as a function of the injection time identify the
comportement dynamique du moteur.dynamic behavior of the engine.
Si ces mesures font apparaitre une relation dynamique du ler ordre entre la richesse et le mélange, on choisit pour le correcteur C et le modèleM des fonctions If these measurements show a dynamic relation of the first order between the richness and the mixture, one chooses for the corrector C and the model M functions
de transfert du premier ordre.first order transfer.
Ainsi, en choisissant: (p) -= Gs/(1 + T p) o I est une constante de temps, il vient: Md(Z) - (1-a)/(Z-a) avec a = e-T'/r On démontre qu'un tel choix fournit les lois de récurrence suivantes: R aRnl + Gs(1-a) ti, _ atid. = 6tid.. + ' (en - en l),avecen = Rc- R. o Y, 7 sont des fonctions de a, de Gs et de la dynamique Thus, by choosing: (p) - = Gs / (1 + T p) where I is a time constant, it comes: Md (Z) - (1-a) / (Za) with a = e-T ' It is shown that such a choice provides the following recurrence laws: R aRn1 + Gs (1-a) ti, atid. = 6tid .. + '(en-in), withen = Rc- R. o Y, 7 are functions of a, of Gs and of dynamics
souhaitée pour la régulation.desired for regulation.
Si les mesures sur banc font apparaitre un comportement dynamique du deuxième ordre, on choisit des fonctions de transfert du 2ème ordre pour le correcteur C et le modèle, soit pour Md(Z): Md(Z) = (a'Z + P')/(Z2 - 'Z + 68') ce qui donne pour la richesse estimée et le temps If the bench measurements show a second order dynamic behavior, we choose 2nd order transfer functions for the corrector C and the model, ie for Md (Z): Md (Z) = (a'Z + P ' ) / (Z2 - 'Z + 68') which gives for the estimated wealth and the time
d'injection dynamique les relations récurrentes sui- of dynamic injection the recurrent relationships
vantes: R. ' '.R.1 - 6'R..2 + Gs(a'ti..l1 + P'ti._) atidn = attida. + Pttidn.2 + g0e, + gle.-. + g2eh-2, avec: en Rc - R. o a, P, go, g,, g2 sont des fonctions de a', À', ' 6' et de Gs(N,Pr), et de la dynamique souhaitée en boucle fermée. Afin d'intégrer les perturbations physiques agissant sur le système moteur réel et affectant le comportement statique et dynamique de celui-ci, et afin d'assurer une erreur statique nulle en régime permanent, on doit conserver un terme intégral 1/(Z -1) dans l'écriture de C(Z) ce qui implique: a + 1 Les signaux tis. et âtidn ainsi obtenus, qui constituent des composantes essentielles du temps total Ti de commande d'ouverture de l'injecteur doivent être combinés à diverses corrections visant à tenir compte de conditions particulières de fonctionnement du moteur ou vantes: R. '' .R.1 - 6'R..2 + Gs (a'ti..l1 + P'ti._) atidn = attida. + Pttidn.2 + g0e, + gle.-. + g2eh-2, with: in Rc - R. oa, P, go, g ,, g2 are functions of a ', À', '6' and Gs (N, Pr), and of the desired dynamics in closed loop. In order to integrate the physical disturbances acting on the real engine system and affecting the static and dynamic behavior of the latter, and in order to ensure a zero steady-state static error, an integral term must be maintained 1 / (Z -1 ) in the writing of C (Z) which implies: a + 1 The signals tis. and so obtained, which constitute essential components of the total injection control time Ti of the injector must be combined with various corrections to take account of particular operating conditions of the engine or
même du vieillissement de celui-ci. even of the aging of it.
En particulier le gain statique Gs - 1/K.g0 est sujet à une correction cartographique du facteur K en fonction de N et de Pr, comme on l'a vu cidessus. Cette correction est du type "rapide" c'est-à-dire susceptible d'évoluer à chaque cycle de calcul, soit à chaque instant d'échantillonnage. Une correction de vieillissement d'injecteur peut aussi être introduite par addition d'un terme 6K au facteur K dont la valeur estimée devient alors: K - K(N, Pr) + 6K Cette correction de vieillissement est évidemment du In particular the static gain Gs - 1 / K.g0 is subject to a map correction of the factor K as a function of N and Pr, as we have seen above. This correction is of the "fast" type, that is to say, capable of changing with each calculation cycle, ie at each sampling instant. An injector aging correction can also be introduced by adding a 6K term to the factor K whose estimated value then becomes: K - K (N, Pr) + 6K This aging correction is obviously
type "lent".type "slow".
De même le terme go ' ao(Pr + p0) de Gs peut subir une correction altimétrique "lente" 6Paît et une correction auto-adaptative "lente" sur des valeurs estimées a0 et p0 de a0 et de p0. On utilise alors la valeur corrigée: A go ao (Pr + Po + 6p. t) Enfin des corrections de température d'air Cair et de température du liquide de refroidissement Ceau peuvent être appliquées au gain statique dont la valeur estimée et corrigée devient alors: A A Gs = 1/K.g0.Ceau.Cair Par ailleurs diverses corrections peuvent être introduites par une action sur la valeur de consigne de richesse Rc, notamment: - une correction de pleine charge, - une correction de richesse au démarrage à froid, - une correction de régime transitoire (accélération/décélération). Une correction, en cas de couplage au moteur d'un compresseur d'air par exemple, peut également être introduite en agissant sur la richesse, outre celle mentionnée plus haut introduite en agissant sur la durée Similarly, the term g 'a' (Pr + p0) can undergo a "slow" altimetry correction and a "slow" self-adaptive correction on estimated values a0 and p0 of a0 and p0. The corrected value is then used: A go ao (Pr + Po + 6p, t) Finally, air temperature corrections Cair and coolant temperature Ceau can be applied to the static gain whose estimated and corrected value then becomes : AA Gs = 1 / K.g0.Ceau.Cair Moreover various corrections can be introduced by an action on the richness setpoint value Rc, in particular: - a correction of full load, - a correction of richness at cold start - transient correction (acceleration / deceleration). A correction, in case of coupling to the engine of an air compressor for example, can also be introduced by acting on the wealth, in addition to that mentioned above introduced by acting on the duration
d'ouverture de l'injecteur.opening of the injector.
Toutes ces corrections sont du type "rapide".. All these corrections are of the "fast" type ..
La durée totale d'ouverture de l'injecteur peut comprendre encore un terme to, correction d'"offset" représentative d'un temps mort de la commande d'injecteur et un terme 8tbat représentatif d'une variation de la tension électrique d'alimentation de l'injecteur, tension The total opening time of the injector may further comprise a term "offset" representative of a dead time of the injector control and a term 8tbat representative of a variation of the electrical voltage of the injector. supply of the injector, voltage
fournie par la batterie du véhicule. provided by the vehicle battery.
Ainsi avec le procédé suivant l'invention, qui établit une régulation du type boucle fermée sans utilisation d'un signal de richesse fourni par une sonde à oxygène, la durée totale Ti du signal de commande d'ouverture de l'injecteur s'exprime par la relation: Ti = ti + to + tb t avec: ti = tis + Atid et: Ltid = C(Z) (Rc- R) Ce proc'dé, qui est mis en oeuvre A l'aide d'une loi de commande récurrente, est plus particulièrement destiné à se substituer au procédé de régulation décrit à la demande de brevet précitée en cas de panne de la sonde à oxygène utilisée, ce dernier procédé étant lui-même également mis en oeuvre à l'aide d'une loi de commande récurrente gouvernant une correction dynamique additive échantillonnée Ltid, qui s'ajoute à un temps d'injection statique estimé pour établir un temps d'injection Thus, with the method according to the invention, which establishes closed-loop type control without the use of a richness signal provided by an oxygen sensor, the total duration Ti of the injector opening control signal is expressed by the relation: Ti = ti + to + tb t with: ti = tis + Atid and: Ltid = C (Z) (Rc-R) This procedure, which is implemented by means of a law recurrent control, is more particularly intended to replace the control method described in the aforementioned patent application in case of failure of the oxygen sensor used, the latter method being itself also implemented with the aid of a recurrent control law governing a sampled additive dynamic correction Ltid, which is added to an estimated static injection time to establish an injection time
résultant effectif ti.resulting effective ti.
Si la panne est temporaire, la régulation par le procédé suivant la présente invention est abandonnée dès le retour de la sonde à son fonctionnement normal et le procédé de régulation de la demande de brevet précité reprend le contrôle de la régulation de richesse du If the failure is temporary, regulation by the method according to the present invention is abandoned upon return of the probe to its normal operation and the method of regulation of the aforementioned patent application takes over the control of the wealth regulation of the
mélange air-carburant.air-fuel mixture.
Bien entendu le procédé de régulation suivant l'invention pourrait être utilisé de manière indépendante ou être associé, en cas de panne d'une sonde à oxygène, à un procédé de régulation autre que celui décrit à la demande de brevet précitée. Le procédé suivant l'invention est cependant très complémentaire de ce dernier procédé en ce qu'ils mettent tous deux en oeuvre des lois de commande récurrentes pouvant être exécutées par des moyens; de Of course, the control method according to the invention could be used independently or be associated, in the event of failure of an oxygen sensor, with a control method other than that described in the abovementioned patent application. The method according to the invention is however very complementary to the latter method in that they both implement recurrent control laws that can be executed by means; of
calcul du même type.calculation of the same type.
Ainsi, grâce au procédé de régulation suivant l'invention, peut-on éviter une panne complète de la régulation de richesse de mélange d'un moteur à combustion interne en cas de défaillance d'une sonde à oxygène, en Thus, thanks to the control method according to the invention, can one avoid a complete failure of the mixture richness regulation of an internal combustion engine in the event of failure of an oxygen sensor,
simulant la présence de cette sonde. simulating the presence of this probe.
Le procédé suivant l'invention présente aussi l'avantage de permettre un contrôle continu de la richesse, depuis des valeurs inférieures à celle correspondant à la stoechiométrie jusqu'à des valeurs supérieures à cette dernière. La loi de commande récurrente utilisée est conçue de maI.ière à maintenir la dynamique et la stabilité de la régulation malgré la présence de perturbations. Les corrections appliquées peuvent être réparties par type (lent, rapide, constant) et donc n'être effectuées qu'en temps utile d'o une uoTsuSauT a;uessad el ap aapeo np zjTzos sues '=nasom SI al ns saIqTsssooae sanbTsAqd sainseu ap uosreuTqmoo aezne alno; ea Tadde zuesTe; ama:4sAs ez;ne un suep no Jnezow asseTA/sTupe aTe,p 4Tqp 8wurSAs aT suep aIdumrx ed 'snssep-To;%Toqp ana;om essse; TA/uoTssTmpe,p uoTsseazd amawQsss aT enb sea=ni seu9zsXs sep suep senbFtdebo%.xeo O0 suOTZaos-Oo sep zsFTTTn ealnod uo 'npusasue ues * anaZo0w np uo4sTd un,p ineq $=zom:uiod ne abessed ap uue$su-,T u aueoiTîlueqo9 un DueeanbTsseTio TsToqo uo,nbsaoT seo ea sed zsa,u Tnb ao 'anazow np am g6i ap SUOzeTavA xne S eTqTsuasuT apumumOD ap TOT eT aapuaa 9p amIeud uo;usBAuT,I %ueAçns apaood ea suep Ts-oqo e3 apo-ragd ap zue4suoo sed e sebuuoTTiugoU9,IT anb azooua ueaou uo suoT0oa=zoo s9s ap Tlnoieo p sdmwa ae suep asmouoD9 7T The method according to the invention also has the advantage of allowing a continuous control of the richness, from values lower than that corresponding to the stoichiometry to values higher than the latter. The recurrent control law used is designed to maintain the dynamics and stability of the regulation despite the presence of disturbances. The corrections applied can be divided by type (slow, fast, constant) and therefore only be carried out in a timely manner from where you can see how you are doing in your own right. uosreuTqmoo aezne alno; ea Tadde zuesTe; ama: 4sAs ez; do a suep no Jnezow asseTA / sTupe aTe, p 4Tqp 8wurSAs have suep aIdumrx of snssep-To;% Toqp ana; om essse; TA / uTssTmpe, p uoTsseazd amawQsss aT enb sea = ni seu9zsXs sep suep senbFtdebo% .xeo O0 suOTZaos-Oo sep zsFTTTn ealnod uo 'npusasue ues * anaZo0w np uo4sTd a, p ineq $ = zom: uiod abessed ap uue $ su- , T u aueoiiuqo9 a DueeanbTsseTio TsToqo uo, nbsaoT seo ea sed zsa, u Tnb ao 'anazow np am g6i ap SUOzeTavA xne S eTqTsuasuT apumumOD ap TOT and aapuaa 9p amIode uo; usBAuT, I% ueAns apaood ea suep Ts-oqo e3 apo -ragd ap zue4suoo sed e sebuuoTTiugoU9, IT anb azooua ueaou uo suoT0oa = zoo s9s ap Tlnoieo p sdmwa ae suep asmouoD9 7T
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